CN213976971U - 一种氢气吸附解吸装置 - Google Patents
一种氢气吸附解吸装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN213976971U CN213976971U CN202022647967.2U CN202022647967U CN213976971U CN 213976971 U CN213976971 U CN 213976971U CN 202022647967 U CN202022647967 U CN 202022647967U CN 213976971 U CN213976971 U CN 213976971U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrogen
- palladium membrane
- module
- adsorbent
- base plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 83
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 78
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 238000003795 desorption Methods 0.000 title claims abstract description 16
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 86
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 claims abstract description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 18
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 claims 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 23
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 6
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000001651 catalytic steam reforming of methanol Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
本实用新型涉及氢气净化技术领域，公开了一种氢气吸附解吸装置，包括原料气管，原料气管连接到吸附剂模块，吸附剂模块通过连接管连接到吸氢模块，所述吸氢模块内部设有钯膜基板，钯膜基板采用多孔材料制作，钯膜基板上覆有钯膜，钯膜基板和钯膜将吸氢模块内部分割为废气腔和氢气腔，所述废气腔连接有废气管，废气管上安装有第二气泵，氢气腔连接有氢气收集管，氢气收集管上安装有第一气泵。本实用新型的目的在于提供一种氢气吸附解吸装置，用于提纯甲醇重整反应生成的氢气。
Description
技术领域
本实用新型涉及氢气净化技术领域，特别是涉及一种氢气吸附解吸装置。
背景技术
氢气不仅是重要的工业原料和还原剂，也是燃料电池的必要燃料。随着燃料电池的推广和普及，燃料电池汽车进入成熟市场，氢的消耗量也会以惊人的速度增加，传统制备氢气的方式主要是电解水制氢和矿物燃料制氢，电解水制氢不仅能耗大，而且成本高，利用矿物燃料制氢需要外界提供很高的反应热，大量损失化学能，甲醇水蒸气重整制氢以其反应温度低、原料来源广、能耗低和便于运输等优势，在制氢技工业中得到了广泛运用。
在甲醇重整制氢的过程中，甲醇与水反应后，生成的转化气的主要成分为氢气、一氧化碳、二氧化碳及水蒸气，在氢气收集之前需要除去一氧化碳、二氧化碳及水蒸气等杂质，提纯氢气。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种氢气吸附解吸装置，用于提纯甲醇重整反应生成的氢气。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
一种氢气吸附解吸装置，包括原料气管，原料气管连接到吸附剂模块，吸附剂模块通过连接管连接到吸氢模块，所述吸氢模块内部设有钯膜基板，钯膜基板采用多孔材料制作，钯膜基板上覆有钯膜，钯膜基板和钯膜将吸氢模块内部分割为废气腔和氢气腔，所述废气腔连接有废气管，废气管上安装有第二气泵，氢气腔连接有氢气收集管，氢气收集管上安装有第一气泵。
在上述的氢气吸附解吸装置中，甲醇与水反应后生成的转化气经冷凝除水后从原料气管进入吸附剂模块，由吸附剂模块吸附其中一氧化碳、二氧化碳以及冷凝后剩余的水分，然后通过连接管进入吸氢模块，氢分子在钯膜表面进行吸附解离，形成有部分共价键的钯杂化物，进入钯膜内部后，氢原子扩散通过钯膜，并在钯膜的另一侧重新结合为氢分子，从而完成对氢气的选择性吸附和解吸，提纯后的氢气通过氢气收集管进行收集，未被吸附的废气通过废气管排出。
进一步的，所述吸附剂模块包括吸附盒，吸附盒的两端分别连接有进气管和出气管，进气管上安装有第一电磁阀，出气管上安装有第二电磁阀，其作用在于：便于对吸附盒进行更换。
进一步的，所述吸附盒内填充的吸附剂为硅胶类吸附剂或活性炭类吸附剂，其作用在于：用于吸收氢气中含有的大部分杂质。
进一步的，所述钯膜基板采用多孔陶瓷或多孔不锈钢制作，其作用在于：便于从钯膜上解吸出来的氢气通过以便收集。
进一步的，所述吸附剂模块的数量为不少于两个，其作用在于：使更换吸附盒的过程中氢气吸附解吸装置能够继续工作。
结合以上技术方案，与现有技术相比，本实用新型所提供的一种氢气吸附解吸装置，其有益效果是：
能够将甲醇与水反应后生成的转化气经冷凝后残余的水分、一氧化碳和二氧化碳等杂质通过吸附剂吸附，并通过钯膜的选择性吸附渗透获得纯度较高的氢气，对需要经常更换的吸附盒能够灵活地进行更换而不需要使整个装置停止工作，保证了氢气提纯动作的连续性。
附图说明
图1为本实用新型所述的一种氢气吸附解吸装置的结构示意图。
其中，1-原料气管，2-吸附剂模块，21-吸附盒，22-进气管，23-第一电磁阀，24-出气管，25-第二电磁阀，3-吸氢模块，31-钯膜基板，32-钯膜， 33-废气腔，34-氢气腔，4-氢气收集管，5-第一气泵，6-废气管，7-第二气泵， 8-连接管。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术特征和所实现的目的和效果，以下结合附图做进一步的描述:
如图1所示，一种氢气吸附解吸装置，包括原料气管1，原料气管1 连接到吸附剂模块2，吸附剂模块2通过连接管8连接到吸氢模块3，所述吸氢模块3内部设有钯膜基板31，钯膜基板31采用多孔材料制作，钯膜基板31上覆有钯膜32，钯膜基板31和钯膜32将吸氢模块3内部分割为废气腔33和氢气腔34，所述废气腔33连接有废气管6，废气管6上安装有第二气泵7，氢气腔 34连接有氢气收集管4，氢气收集管4上安装有第一气泵5。
优选的，所述吸附剂模块2包括吸附盒21，吸附盒21的两端分别连接有进气管22和出气管24，进气管22上安装有第一电磁阀23，出气管24上安装有第二电磁阀25。
优选的，所述吸附盒21内填充的吸附剂为硅胶类吸附剂或活性炭类吸附剂。
优选的，所述钯膜基板31采用多孔陶瓷或多孔不锈钢制作。
优选的，所述吸附剂模块2的数量为不少于两个。
本实用新型所提供的一种氢气吸附解吸装置，其具体实施步骤如下：
甲醇和水在催化剂作用下完成重整反应后生成的转化气经冷凝器降温除水后从原料气管1进入吸附剂模块2，吸附盒21内的吸附剂对转化气中所含的一氧化碳、二氧化碳以及未除干净的水分进行吸附，经过吸附盒21吸附后的气体从连接管8进入吸氢模块3，氢气分子在钯膜32表面进行吸附解离，形成有部分共价键的钯杂化物，然后在钯膜32内部以氢原子的形式扩散通过钯膜 32，在钯膜32的另一侧，氢原子结合为氢分子，并通过钯膜基板31上的微孔进入氢气腔34，在钯膜32的选择性吸附作用下，含有少量杂质气体的氢气被提纯为纯度较高的氢气，未通过钯膜32的杂质气体通过废气管6排出进行回收。
当吸附剂使用一段时间后需要进行更换，此时只需要关闭需要更换的吸附盒21两端的第一电磁阀23和第二电磁阀25，然后更换吸附盒21，另一个吸附剂模块2可以继续工作，保证了氢气提纯过程的连续性，提升了工作效率。
由以上实施步骤可知，本实用新型所提供的一种氢气吸附解吸装置，能够对甲醇重整生成的氢气进行有效提纯，可以灵活更换吸附盒保证氢气提纯过程的连续性，其结构简单，易操作维护。
本实用新型并不限于上述实施方式，凡采用与本实用新型相似结构及其方法来实现本实用新型目的的实施方式均在本实用新型保护范围之内。
Claims (5)
1.一种氢气吸附解吸装置，其特征在于：包括原料气管，原料气管连接到吸附剂模块，吸附剂模块通过连接管连接到吸氢模块，所述吸氢模块内部设有钯膜基板，钯膜基板采用多孔材料制作，钯膜基板上覆有钯膜，钯膜基板和钯膜将吸氢模块内部分割为废气腔和氢气腔，所述废气腔连接有废气管，废气管上安装有第二气泵，氢气腔连接有氢气收集管，氢气收集管上安装有第一气泵。
2.根据权利要求1所述的一种氢气吸附解吸装置，其特征在于：所述吸附剂模块包括吸附盒，吸附盒的两端分别连接有进气管和出气管，进气管上安装有第一电磁阀，出气管上安装有第二电磁阀。
3.根据权利要求2所述的一种氢气吸附解吸装置，其特征在于：所述吸附盒内填充的吸附剂为硅胶类吸附剂或活性炭类吸附剂。
4.根据权利要求1所述的一种氢气吸附解吸装置，其特征在于：所述钯膜基板采用多孔陶瓷或多孔不锈钢制作。
5.根据权利要求1所述的一种氢气吸附解吸装置，其特征在于：所述吸附剂模块的数量为不少于两个。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022647967.2U CN213976971U (zh) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | 一种氢气吸附解吸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022647967.2U CN213976971U (zh) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | 一种氢气吸附解吸装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213976971U true CN213976971U (zh) | 2021-08-17 |
Family
ID=77263628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022647967.2U Active CN213976971U (zh) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | 一种氢气吸附解吸装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213976971U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112941612A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-11 | 江西省万年群兴电子有限公司 | 一种用于提高腐蚀铝箔腐蚀性能的腐蚀装置 |
-
2020
- 2020-11-16 CN CN202022647967.2U patent/CN213976971U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112941612A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-11 | 江西省万年群兴电子有限公司 | 一种用于提高腐蚀铝箔腐蚀性能的腐蚀装置 |
| CN112941612B (zh) * | 2021-01-25 | 2023-03-31 | 江西省万年群兴电子有限公司 | 一种用于提高腐蚀铝箔腐蚀性能的腐蚀装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101648698B (zh) | 一种高纯度氢气制备工艺 | |
| JP2004512650A5 (zh) | ||
| CN111348623A (zh) | 一种“甲醇氧化制甲醛”驰放尾气中氢气回收纯化系统 | |
| CN102120179B (zh) | 用于吸附超微量二氧化硫的改性活性炭纤维的制备方法 | |
| WO2007106139A3 (en) | Hydrogen purification process and system | |
| CN213976971U (zh) | 一种氢气吸附解吸装置 | |
| CN102391898A (zh) | 变压吸附分离和提纯沼气中二氧化碳的方法 | |
| CN114835142B (zh) | 一种从工业窑炉尾气中回收二氧化碳并生产碳酸锂的方法 | |
| CN101301999A (zh) | 从空气中富集氧气的方法 | |
| CN103466546B (zh) | 一种将双功能吸附剂应用于吸附增强式水蒸气重整和水气变换反应的中温变压吸附方法 | |
| CN101582514B (zh) | 用于燃料电池供氢的一步变压吸附纯化氢的装置 | |
| CN109694073A (zh) | 膜分离与变压吸附结合制取高纯一氧化碳和氢气的双高工艺 | |
| CN101856606A (zh) | 一类用于保护车载燃料电池的改性硅胶吸附剂的制备方法 | |
| CN115976575B (zh) | 一种带干燥、提纯功能的小型制氢系统 | |
| CN111411004A (zh) | 一种利用变压吸附原理高效提纯沼气的方法和装置 | |
| CN102698563A (zh) | 一种高纯度、高回收率甲烷浓缩生产工艺及实现装置 | |
| CN101015761A (zh) | 不带真空泵变压吸附吹扫再生方法 | |
| CN103113947A (zh) | 一种沼气分离净化装置及其碱法吸收co2净化沼气的方法 | |
| CN110844905A (zh) | 一种利用混合导体透氧膜反应器实现co2燃烧前捕获的新系统及方法 | |
| CN214840889U (zh) | 活性炭吸附脱附rco催化燃烧设备 | |
| CN209302475U (zh) | 一种移动式voc脱附净化装置 | |
| CN202778509U (zh) | 一种利用合成氨余热进行分子筛再生处理的装置 | |
| CN105597518B (zh) | 低温甲醇洗单元co2尾气与co2产品气联合处理工艺 | |
| CN220907442U (zh) | 垃圾填埋气提浓供给系统 | |
| CN202061522U (zh) | 小型转化制氢设备中psa部分的解吸气混合罐 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A hydrogen adsorption and desorption device Effective date of registration: 20230315 Granted publication date: 20210817 Pledgee: Ganzhou Business Department of Agricultural Bank of China Ltd. Pledgor: ZHANGZHOU LIANYUE GAS CO.,LTD. Registration number: Y2023980035023 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20210817 Pledgee: Ganzhou Business Department of Agricultural Bank of China Ltd. Pledgor: ZHANGZHOU LIANYUE GAS CO.,LTD. Registration number: Y2023980035023 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A hydrogen adsorption and desorption device Granted publication date: 20210817 Pledgee: Ganzhou Business Department of Agricultural Bank of China Ltd. Pledgor: ZHANGZHOU LIANYUE GAS CO.,LTD. Registration number: Y2024980007849 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |